9.边长为 L 的正方形金属框在水平恒力 F 作用下,将穿过方向如图所示的有界匀强磁场.磁场范围宽为 d(d>L ). 已知线框进入磁场时恰好匀速.则线框进入磁场的过程和从另一侧出磁场的过程相比较,下列说法正确的是 ( )
A.线框中感应电流的方向相反
B.所受安培力的方向相反
C.出磁场过程产生的电能一定大于进磁场过程产生的电能
D.出磁场过程中任意时刻的电功率不可能小于进磁场时的电功率
8.如图所示,质量均为 m 的 A、B 两个小球,用长为 2L 的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴 O 沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点),不计一切摩擦.某时刻 A、B 球恰好在如图所示的位置,A、B 球的线速度大小均为 v.下列说法正确的是 ( )
A.运动过程中 B 球机械能守恒 B.运动过程中 B 球速度大小不变
C.B 球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变
D.B 球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变
7.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机 A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在洪水中的伤员 B.在 直升机 A 与伤员 B 以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B 之间的距离 S 随时间 t 以S=H-kt2(式中H为直升机离水面的高度,k 为大于零的常量,各物理量均为国际单位制单位)规律变化,则在这段时间内 ( )
A.悬索的拉力等于伤员的重力 B.悬索始终处于竖直
C.伤员相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动
D.伤员相对地面做加速度大小、方向不断变化的曲线运动
6.甲、乙两车在同一平直公路上由 A 站驶向 B 站.它们同时由静止从 A 站出发,最后都到达 B 站停下.行驶过程中,甲车先做匀加速运动,后做匀减速运动;乙车先做匀加速运动,再做匀速运动,最后做匀减速运动.若两车在加速和减速中的加速度大小相等,则( )
A.甲车先到达 B 站
B.乙车先到达 B 站
C.在行驶过程中甲车的最大速度大于乙车的最大速度
D.在行驶过程中乙车的最大速度大于甲车的最大速度
5.如图所示,一根质量为 m、长为L的匀质链条,一端位于光滑的水平桌面上,另一端少许下垂于桌子边缘,并绕过光滑的定滑轮从静止开始下滑.设桌面足够高,则链条在下滑的过程中,对滑轮产生的最大压力是 ( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
4.如图所示为小灯泡的U-I 图线,若将该小灯泡与一节电动势 E =1.5V ,内阻 r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据? ( )
A.1.5W 1.0W
B.0.75W 0.5W
C.0.75W 0.75W
D.1.5W 0.75W
3.在家用交流稳压器中,变压器的原、副线圈都带有滑动头P 1、P2 ,如图所示.当变压器的输入电压发生变化时,可上下调节滑动头P 1 、P 2 的位置,使输出电压稳定在 220V上.若输出电压高于 220V,则下列措施正确的是( ) A.P 1不动,将P2 向下移
B.P 1不动,将P 2向上移
C.P 2不动,将P 1向下移
D.将P 1向下移,同时将P 2向上移
2.如图所示,带正电的点电荷同定于 Q 点,电子在库仑力作用下,以 Q 点为焦点做椭圆运动.M、N、P 为椭圆上的三点,P 点离 Q 点最远.电子在从 M 点经 P 点到达 N 点的过程中 ( ) A.速率先增大后减小 B.动能先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.库仑力先做正功后做负功
1.“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列事件不可能发生的是 ( )
A.航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼
B.悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形
C.航天员出舱后,手中举起的五星红旗迎风飘扬
D.从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等
18.(13分)如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计).粒子从O1孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B2(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),a、c两点恰在分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45°.现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域.
(1) 求加速电压U1.
(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律.粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?
解:(1)粒子源发出的粒子,进入加速电场被加速,速度为v0,根据能的转化和守恒定律得: (2分)
要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域,
则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等,
得到 (2分)
将②式代入①式,得 (1分)
(2)粒子从O3以速度v0进入PQ、MN之间的区域,先做匀速直线运动,打到ab板上,以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间,即一个周期T.
由和运动学公式,得 (2分)
粒子在磁场中共碰到2块板,做圆周运动所需的时间为 (2分)
粒子进入磁场中,在v0方向的总位移s=2Lsin45°,时间为 (2分)
则t=t1+t2= (2分)
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